建築の企画段階での環境負荷の最小化建築設計法の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09875138
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 宗本 順三 京都大学, 工学研究科, 教授 (60219863)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 哲 京都大学, 工学研究科, 助手 (10293888) ; 小林 博人 京都大学, 工学研究科, 助手 (00283630) ; 毛谷村 英治 宮城大学, 事業構想学科, 助教授 (60243060) ; 鉾井 修一 京都大学, 工学研究科, 教授 (80111938)
• Keywords: 遺伝的アルゴリズム(GA) / 資材選択 / 独立住宅 / CO2排出量 / 廃棄物排出量 / コスト

Research Abstract

本研究は設計の初期段階で、住宅建材構成の組合せの中からCO2排出量・コスト・最終廃棄物量がより小さくなるような組合せを見出す選択システムをGA(genetic algorithms)を援用して作成する。特に戸建住宅を対象としてライフサイクルを通じてコストとCO2排出量と廃棄物量を評価関数としたモデルを作成し、環境負荷の評価を行った。まず3つの評価指標について、それぞれの評価指標をより小さくする資材構成全求めた。CO2排出量を小さくする場合、得られた解の概要は、躯体:木造・壁体:木造・外壁材:木材などとなり、最小値は1855kg-c/m2・年まで減少した。また廃棄物量を小さくする場合も、得られた解の概要は、躯体:木造、壁体:木造、外壁材:木材などとなり、最小値は0.2657kg/m2・年まで減少した。ここでこの両者を比較すると、廃棄物量最小の解のCO2排出量は5801kg-c/m2・年であり、CO2排出量最小の解の廃棄物量は5.404kg/m2・年と、両者とも同じ木造的な構法でありながら相反する性質を持つものとなっている。また7このGAモデルにより、3つの評価基準のパレート最適解を得る方法へと発展させることを目標とした。本研究では、1つだけを変数とする制約法に基づきCO2規制値を設け、それを越えないことを想定し評価を行った。この中でコストをより小さくする解を求めたところ2つの解が得られた。同じ木造であっても一般的な木造住宅と比べると多目的最適化で得られた解の3評価値は非常に小さくなった。逆に評価値が同様なものでも資宅構成が全く異なる解が存在することが分かった。以上のことからGAを適用した多目的最適化によって評価の高資材構成解が得られ、かつこれまでの経験的な組合わせからは得ることが困難な解を見出すことができその有用を示した。

Research Products

• [Publications] 高野俊吾、弥田俊男、宗本順三、吉田哲: "環境負荷低減を評価基準とした住宅建材の構成選択システムへのGA適用の研究" 1998年度日本建築学会大会学術講演梗概集環境工学1. 889-890 (1998)
• [Publications] 弥田俊男、宗本順三、吉田哲、高野俊吾: "環境負荷低減を評価基準とした住宅建材の構成選択システムへのGA適用の研究" 日本建築学会第21回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集. 391-396 (1998)